DE1235601B

DE1235601B - Optical-interferometric dividing device

Info

Publication number: DE1235601B
Application number: DEA38374A
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Sakurai
Original assignee: MINISTRY OF INTERNAT TRADE and I; Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: MINISTRY OF INTERNAT TRADE and I; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1960-09-20
Filing date: 1961-09-20
Publication date: 1967-03-02

Description

Optisch-interferometrische Teilvorrichtung Die Erfindung betrifft eine optisch-interferometrische Teilvorrichtung, bei der der mit der Teilung zu versehende Gegenstand sowie ein Reflektor des Teilungsinterferometers auf einem längs einer Geradführung einer Grundplatte verschiebbaren Schlitten befestigt ist, während die übrigen optischen Teile des Teilungsinterferometers sowie das Anreiß-bzw. Liniergerät auf der Grundplatte stationär angeordnet sind, und die Schlittenvorschubbewegung in Abhängigkeit von einer am Ausgang des Teilungsinterferometers vorgesehenen fotoelektrischen Überwachung der Interferenzstreifen gesteuert wird, wobei die gesamte Teilvorrichtung in einem luftdicht abgeschlossenen Behälter untergebracht ist.Optical-interferometric sub-device The invention relates to an optical-interferometric dividing device, in which the with the division to provided object as well as a reflector of the graduation interferometer on one sliding carriage is attached along a straight guide of a base plate, while the remaining optical parts of the graduation interferometer and the scribing or. Ruling device are arranged stationary on the base plate, and the carriage feed movement depending on a photoelectric provided at the output of the graduation interferometer Monitoring of the interference fringes is controlled, with the entire subdevice is housed in an airtight container.

Teilvorrichtungen der genannten Art sind bereits bekannt, wobei durch die Anordnung der Teilvorrichtungen als Ganzes in einem luftdicht abgeschlossenen Behälter der Einfluß von Druckänderungen od. dgl. auf die Wellenlänge des für das lnterferometer verwendeten monochromatischen Lichtes verhindert werden soll. Sub-devices of the type mentioned are already known, whereby by the arrangement of the sub-devices as a whole in an airtight manner Container od the influence of pressure changes. Like. On the wavelength of the for Interferometer used monochromatic light should be prevented.

Die bekannten optisch-interferometrischen Teilvorrichtungen haben mit den auf rein mechanischer Grundlage arbeitenden Teilvorrichtungen den grundsätzlichen Nachteil gemeinsam, daß sich Temperaturänderungen des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes infolge von änderungen der Umgebungstemperatur während des Teilungsvorganges in Fehler und Schwankungen der Abstände der Teilstriche auswirken, wobei sich Temperaturschwankungen während des Teilungsvorganges in zweifacher Weise ungünstig auswirken, da sich einmal wechselnde Anderungen der Teilstrichabstände, z. B. Schwankungen der Gitterkonstanten bei der Herstellung optischer Gitter ergeben und außerdem, auf eine ganze Teilstrichgruppe gesehen, noch ein Summationseffekt hinzukommt, derart, daß die Abweichungen der einzelnen Teilstrichabstände sich über die Teilstrichgruppe hin summieren und so über die Länge der gesamten Teilstrichgruppe ein erheblicher Fehler entstehen kann. Dadurch können selbst kleinere Temperaturschwankungen, wie sie auch bei einer Klimatisierung noch auftreten, erhebliche störende Fehler hervorrufen, ganz abgesehen davon, daß die genaue Konstanthaltung der Temperatur einen erheblichen Aufwand bedingt. The known optical-interferometric sub-devices have with the sub-devices working on a purely mechanical basis, the basic ones The common disadvantage is that there are temperature changes of the to be provided with the division Object as a result of changes in the ambient temperature during the division process effect in errors and fluctuations in the spacing of the tick marks, with temperature fluctuations during the division process in two ways unfavorable, because once changing changes in the tick spacing, e.g. B. Fluctuations in the lattice constants in the manufacture of optical gratings and, moreover, on a whole group of tick marks seen, a summation effect is added, such that the deviations of the individual tick intervals add up over the tick group and so on A significant error can occur over the length of the entire group of tick marks. This means that even minor temperature fluctuations, such as those with air conditioning, can occur still occur, cause considerable annoying errors, quite apart from the fact that keeping the temperature constant requires considerable effort.

Außer diesen durch Temperaturänderungen des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes bedingten Schwierigkeiten können bei den mit optischinterferometrischer Überwachung arbeitenden Teilvorrichtungen noch weitere Fehler dadurch zustande kommen, daß auch die die Wellenlänge des für das Interferometer verwendeten monochromatischen Lichtes beeinflussenden Parameter, wie Luftdruck, Wasserdampfdruck, Kohlensäuregehalt und Temperatur, Schwankungen unterliegen. Hierzu kommt noch, daß grundsätzlich für die Abstände zwischen den einzelnen. Teilungslinien oder die Länge einer ganzen Teilungsgruppe nicht jeder beliebige Wert vorgeschrieben werden kann, sondern nur solche Werte, welche ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge des für die interferometrische Üb erwachung verwendeten monochromatischen Lichtes entsprechen. Denn bekanntlich gestattet die interferometrische Überwachung nur Einstellung entweder auf maximale Helligkeit (Mitte der hellen Streifen) oder minimale Helligkeit (Mitte der dunklen Streifen), wobei der Abstand zwischen Maximum und Minimum eben einer halben Wellenlänge entspricht. Außerdem besitzen die als Interferometer-Monochromat-Strahlung verfügbaren Linien meistens solche Wellenlängenwerte, daß beispielsweise auf Teilungsabstände des metrischen Systems (1 mm oder 0,1 mm) keine ganze Anzahl von Wellenlängen oder Halbwellenlängen entfallen. In addition to these, due to changes in temperature of the one to be provided with the division Subject-related difficulties can arise with those with optical interferometric Monitoring of the working sub-devices, further errors arise as a result that also the wavelength of the for that Interferometers used monochromatic Light influencing parameters, such as air pressure, water vapor pressure, carbon dioxide content and temperature, are subject to fluctuations. In addition, that in principle for the distances between each. Dividing lines or the length of a whole Partition group cannot be prescribed any arbitrary value, only those values which are integral multiples of half the wavelength of the for the interferometric monitoring correspond to monochromatic light used. Because, as is well known, interferometric monitoring only allows setting either to maximum brightness (center of the light stripes) or minimum brightness (center the dark stripes), with the distance between maximum and minimum just one corresponds to half a wavelength. In addition, they have monochromatic radiation as an interferometer available lines mostly such wavelength values that, for example, on pitch distances of the metric system (1 mm or 0.1 mm) not a whole number of wavelengths or Half-wavelengths are omitted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optisch-interferometrische Teilvorrichtung zu schaffen, bei welcher ohne großen apparativen Aufwand die einzelnen Teilstriche genau gleiche Abstände aufweisen, unabhängig von kleineren Schwankungen der Temperatur bzw. der die Wellenlänge des Interferometer-Monochromat-Lichtes beeinflussenden Parameter, wobei der Teilungsabstand bei einer vorgegebenen Temperatur (beispielsweise 203 C) des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes einen beliebigen Wert, z. B. des metrischen Systems (1 mm oder 0,1 mm) haben soll, wie es insbesondere für die Herstellung von Normalmaßstäben interessiert. The invention is therefore based on the object of providing an optical interferometric To create partial device in which the individual Tick marks have exactly the same spacing, regardless of minor fluctuations the Temperature or the wavelength of the interferometer monochromatic light influencing Parameter, where the pitch at a given temperature (for example 203 C) of the object to be provided with the division any value, e.g. B. the metric system (1 mm or 0.1 mm) should have, as it is in particular for interested in the production of standard scales.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem luftdicht abgeschlossenen Behälter zusätzlich ein weiteres Interferometer angeordnet ist, das eine auf dem verschiebbaren Schlitten in der Nähe des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes befestigte Interferenzstandardeinheit aufweist, deren beide Refiektoren durch einen Abstandshalter in vorgegebenem Abstand voneinander gehalten werden und der Abstandshalter aus einem Material mit dem gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie der mit der Teilung zu versehende Gegenstand besteht, und daß durch das Ausgang signal eines am Ausgang des zweiten Interferometers angeordneten fotoelektrischen Detektors zur Überwachung der Lage und Ordnung des Interferenzstreifensystems des zweiten Interferometers eine Steuervorrichtung zur ständigen Regelung des Luftdrucks in dem Behälter betätigt wird, derart, daß die Lage und Ordnung des Interferenzstreifensystems des zweiten Interferometers während des gesamten Teilungsvorganges stets konstant ist. This object is achieved in that in the airtight an additional interferometer is arranged in the closed container, the one on the sliding carriage near the one to be divided Object has attached interference standard unit, the two reflectors are held at a predetermined distance from each other by a spacer and the spacer made of a material with the same coefficient of thermal expansion how the object to be provided with the division exists, and that through the exit signal of a photoelectric arranged at the output of the second interferometer Detector for monitoring the position and order of the interference fringe system of the second interferometer a control device for constant regulation of the air pressure is operated in the container, such that the position and order of the interference fringe system of the second interferometer is always constant during the entire division process is.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das erste Teilungsinterferometer als Michelson- oder als Fizeau-Interferometer und das die Interferenzstandardeinheit enthaltende zweite Interferometer als Fabry-Perot-Interferometer ausgebildet ist. According to a preferred embodiment it is provided that the first Graduation interferometer as Michelson or Fizeau interferometer and the die Second interferometer containing interference standard unit as a Fabry-Perot interferometer is trained.

Um also eine Veränderlichkeit der Wellenlänge der für die beiden Interferometer verwendeten Monochromatstrahlung in Abhängigkeit vom Luftdruck (und damit Brechungsindex der Luft) in dem geschlossenen Behälter zu vermeiden, wird von einer automatischen Selbstregelung der gesamten Teilungsvorrichtung Gebrauch gemacht, und zwar bezüglich sämtlicher möglichen Fehlerursachen, wie Änderung der Temperatur des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes bzw. Änderungen der Umgebungstemperatur, des Luftdrucks, des Wasserdampfes und des Kohlensäuregehaltes in dem geschlossenen Behälter. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß jede Störung eines Parameters, welche eine Längenänderung des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes hervorruft, auf interferometrischem Wege durch das zweite Interferometer überwacht und festgestellt wird und durch eine von diesem zweiten Interferometer automatisch gesteuerte Luftdruckänderung im Behälter so kompensiert wird, daß die Teilstriche bei der vorgegebenen Temperatur den gewünschten Abstand besitzen. So there is a variability of the wavelength for the two Interferometers used monochromatic radiation depending on the air pressure (and so that refractive index of the air) in the closed container will be avoided use of an automatic self-regulation of the entire dividing device made, namely with regard to all possible causes of errors, such as changing the Temperature of the object to be divided or changes in the ambient temperature, the air pressure, the water vapor and the carbonic acid content in the closed Container. This is achieved in a simple manner that each disturbance one Parameter which changes the length of the object to be provided with the division causes, monitored interferometrically by the second interferometer and is detected and automatically by one of this second interferometer controlled air pressure change in the container is compensated so that the graduation marks have the desired distance at the given temperature.

Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß für die Teilstrichintervalle bzw. die Länge ganzer Teilstrichgruppen grundsätzlich jeder beliebige Wert, insbesondere auch Werte des metrischen Systems (z. B. Another advantage is that for the graduation intervals or the length of entire groups of tick marks basically any value, in particular also values of the metric system (e.g.

1 mm oder 0,1 mm), für eine bestimmte vorgegebene Temperatur vorgeschrieben werden können. Wird beispielsweise für die interferometrische Steuerung der Schlittenvorschubbewegung die Kryptonlinie mit der Wellenlänge 0,56495902 F verwendet, so entspräche dieser Wellenlänge eine Anzahl von 3540,07977 Änderungen im Ausgang des ersten Interferometers, so daß z.B. auf 1 mm Teilungsabstand keine ganze Zahl von Interferenzänderungen (Streifendurchgängen), sondern komplizierte Dezimalbrüche von Streifendurchgängen fallen würde. Da aber solche Dezimalbrüche bei den bekannten Anordnungen im Ausgang des Interferometers grundsätzlich nicht verarbeitet werden können, sondern nur jeweils ganze Änderungen der Interferenz um eine Ordnung gezählt werden, ist die Vorgabe eines gewünschten beliebigen Wertes bei den bekannten Anordnungen nicht möglich. Dagegen kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Wellenlänge durch entsprechende Luftdruckänderung so geändert werden, daß gerade eine ganze Anzahl von Streifendurchgängen, beispielsweise 3540 Durchgänge auf 1 mm entfallen.1 mm or 0.1 mm), prescribed for a certain specified temperature can be. Used, for example, for interferometric control of the carriage advance movement the krypton line with the wavelength 0.56495902 F is used, then this would correspond Wavelength a number of 3540,07977 changes in the output of the first interferometer, so that, for example, no whole number of interference changes over a 1 mm pitch (Stripes), but complicated decimal fractions of stripes would fall. But there are such decimal fractions in the known arrangements in the output of the interferometer cannot be processed in principle, but only in each case entire changes in the interference are counted by one order, is the default any desired value is not possible with the known arrangements. On the other hand, in the arrangement according to the invention, the wavelength can be adjusted by corresponding Change in air pressure in such a way that just a whole number of strip passages, For example, 3540 passages per 1 mm are allotted.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird also mit verhältnismäßig geringem Aufwand, insbesondere unter Verzicht auf hochkomplizierte Regelanlagen zur extremen Konstanthaltung der Temperatur, erreicht, daß unabhängig von dem Temperaturverhalten bzw. dem Verhalten weiterer Parameter während des Arbeitsvorganges die Teilungsstriche so aufgebracht werden, daß sie bei einer vorgegebenen Temperatur Abstände einer genau vorgegebenen Größe besitzen, so daß entsprechend auch die Dimension einer ganzen Teilstrichgruppe einen. genau vorgegebenen Wert aufweist. The arrangement according to the invention is therefore with relative little effort, especially without the need for highly complicated control systems to keep the temperature extremely constant, achieves that regardless of the temperature behavior or the behavior of other parameters during the work process are applied so that they are spaced at a predetermined temperature have exactly predetermined size, so that accordingly the dimension of a whole tick group. has exactly predetermined value.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung, F i g. 2 eine Ansicht der Standard-Interferenz-Einheit sowie Interferenzstreifen. The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment illustrated. It shows F i g. 1 a view of the arrangement according to the invention, F i g. 2 shows a view of the standard interference unit and interference fringes.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Gesamtanordnung sind auf einer feststehenden Grundplatte 30 die optischen Teile eines Teilungsinterferometers und einer Interferenz-Standard-Einheit fest angeordnet, während ein beweglicher Schlitten 29 auf der Grundplatte 30 mittels einer Obeliskgeradführung geradlinig verschiebbar ist. Die gesamte Anordnung ist in einem geschlossenen Behälter 31 untergebracht, und das von einer außerhalb des Behälters 31 angeordneten Kr.-86-Lichtquelle 1 kommende Licht wird mittels einer Kondensorlinse 2 auf einen Spalt 3 fokussiert und nach Bildung eines Parallelstrahllichtbündels in dem Kollimator 4 durch das erste Dispersionsprisma 5 dispergiert. Das austretende Lichtbündel wird an einer als Trennplatte wirkenden halbdurchlässigen Planlinse 6 in zwei Lichtbündel geteilt, die sodann je auf einen Planspiegel 7 bzw. 8 treffen und von diesen in Richtung auf einen auf dem beweglichen Schlitten 29 angeordneten Reflektor 9 bzw. einen auf der Grundplatte fest angeordneten Reflektor 10 geworfen werden. Die in sich zurücklaufenden Lichtbündel werden abermals an den Spiegeln 8 bzw. 7 reflektiert und sodann durch die halbdurchlässige Planlinse 6 mittels Überlagerung zur Interferenz gebracht. Das in Richtung auf ein zweites, doppelt dispergierendes Prisma 11 austretende Interferenzlichtbündel wird hier abermals dispergiert und fällt sodann durch einen im Brennpunkt einer Linse 12 angeordneten Spalt 13 auf eine Photozelle 14. Die Größe der Spalte 3 und 13 ist so gewählt, daß nur eine monochromatische Lichtstrahlung in die Photozelle 14 gelangt. Die auf die Reflektoren 9 und 10 einfallenden Strahlbündel verlaufen parallel zueinander und auch parallel zur Richtung der Vorschubbewegung des Schlittens 29. In the overall arrangement shown in Fig. 1 are on a fixed Base plate 30 the optical parts of a pitch interferometer and an interference standard unit fixedly arranged, while a movable carriage 29 on the base plate 30 by means of an obelisk straight guide is linearly displaceable. The entire arrangement is housed in a closed container 31, and from an outside of the Container 31 arranged Kr. 86 light source 1 coming light is by means of a Condenser lens 2 focused on a gap 3 and after formation of a parallel beam light bundle dispersed in the collimator 4 by the first dispersion prism 5. The exiting The light beam is directed to a semitransparent plane lens that acts as a separating plate 6 divided into two bundles of light, which then each strike a plane mirror 7 and 8, respectively and of these in the direction of one arranged on the movable carriage 29 Thrown reflector 9 or a reflector 10 fixedly arranged on the base plate will. The returning light bundles are again on the mirrors 8 or 7 and then reflected by the semitransparent plane lens 6 by means of overlay brought to interference. That in the direction of a second, doubly dispersing one Interference light bundle exiting prism 11 is dispersed here again and then falls through a gap 13 arranged at the focal point of a lens 12 a photocell 14. The size of column 3 and 13 is chosen so that only a monochromatic Light radiation reaches the photocell 14. The incident on the reflectors 9 and 10 Beams run parallel to each other and also parallel to the direction of the feed movement of the slide 29.

Auf dem beweglichen Schlitten 29 ist außer dem Reflektor 9 auch der mit der Teilung bzw. Gradierung zu versehende Gegenstand28 punktförmig gelagert und so angeordnet, daß seine Teilungsfiäche mit einer durch den Eckpunkt des prismatischen Reflektors 9 parallel zur Lichteinfallsrichtung laufenden Geraden übereinstimmt. Auf der Grundplatte 30 ist das Gradier- bzw. Reißgerät 27 mit seiner Antriebsvorrichtung 26 angeordnet, wobei die Befestigungsstellung des Gradiergeräts 27 so gewählt ist, daß die Entfernung zwischen der Stelle, an welcher die Teilung aufgebracht wird, und dem Befestigungspunkt des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes 28 mit der von den prismatischen Reflektoren 9 und 10 aus entgegen der Einfallsrichtung des Lichts bis zu der Oberfläche des Strahlenteilers 6 gemessenen Länge 1 übereinstimmt. Erfindungsgemäß ist auf dem beweglichen Schlitten 29 noch eine Interferenz-Standard-Einheit 19 in der Nähe des mit der Teilung zu versehenden Gegenstands 28 angeordnet, derart, daß sie stets die gleiche Temperatur wie der Gegenstand 28 besitzt. On the movable carriage 29, in addition to the reflector 9, is also the The object28 to be provided with the division or grading is positioned in a point-like manner and arranged so that its dividing surface with one through the corner point of the prismatic Reflector 9 coincides with straight lines running parallel to the direction of incidence of light. The grading or tearing device 27 with its drive device is on the base plate 30 26 arranged, the mounting position of the graduation device 27 being selected so that that the distance between the point at which the division is applied, and the attachment point of the object 28 to be provided with the division that of the prismatic reflectors 9 and 10 against the direction of incidence of the light up to the surface of the beam splitter 6 measured length 1 corresponds. According to the invention, there is also an interference standard unit on the movable slide 29 19 arranged in the vicinity of the object 28 to be provided with the division, in such a way that that it always has the same temperature as the object 28.

Das Licht einer außerhalb des Behälters 31 angeordneten HG 198-Lampe 15 wird durch eine Kondensorlinse 16 auf einen Spalt 17 fokussiert und sodann durch eine Kollimatorlinse 18, in deren Brennpunkt der Spalt 17 angeordnet ist, parallelisiert, und in die Interferenzeinheit 19 geworfen. Das hier zur Interferenz gebrachte Licht wird durch die Linse 20 konvergent gemacht, derart, daß auf dem Spalt 21 vor oder hinter dem Brennpunkt Interferenzstreifen auftreten. Der Parallelbündellichtstrom durch die Interferenz-Standard-Einheit 19 ist gleich dem in den prismatischen Reflektor 10 eintretenden Parallelbündellichtstrom gewählt.The light from an HG 198 lamp arranged outside the container 31 15 is focused through a condenser lens 16 on a slit 17 and then through a collimator lens 18, in the focal point of which the slit 17 is arranged, is parallelized, and thrown into the interference unit 19. The light brought to interference here is made convergent by the lens 20, such that on the gap 21 before or interference fringes occur behind the focal point. The parallel bundle luminous flux through the interference standard unit 19 is equal to that in the prismatic reflector 10 incoming parallel bundle luminous flux selected.

Der Aufbau der Interferenz-Standard-Einheit 19 ergibt sich aus Fig. 2. Ein Abstandsstück 37 von gleichem Ausdehnungskoeffizienten wie der zu teilende Gegenstand 28 weist zwei geläppte im wesentlichen parallele Flächen auf, die miteinander einen infinitesimalen Winkel in der aus F i g. 2 ersichtlichen Richtung bilden. Zwei Flächen 35 und 36 aus optisch flachem, halbdurchlässigem Film sind an die geläppte Oberfläche des Abstandsstücks 37 fest haftend angepreßt. Die in dieser Weise aufgebaute Interferenz-Standard-Einheit 19 ist parallel und geradlinig gegenüber den Interferenzstreifen 38 (F i g. 2). The structure of the interference standard unit 19 is shown in FIG. 2. A spacer 37 with the same coefficient of expansion as that to be divided Article 28 has two lapped substantially parallel surfaces that meet with one another an infinitesimal angle in the form shown in FIG. 2 form apparent direction. Two surfaces 35 and 36 of optically flat, semi-transparent film are lapped to the one Surface of the spacer 37 firmly adhered. The one built in this way Interference standard unit 19 is parallel and straight with respect to the interference fringes 38 (Fig. 2).

Das die Länge L der Interferenz-Standard-Einheit 19 durchsetzende Licht tritt durch die Mitte des Spaltes 21 aus und wird durch das Prisma 22 geteilt, so daß zwei Strahlbündel auf zwei Photozellen 23 bzw. That enforcing the length L of the interference standard unit 19 Light exits through the center of the slit 21 and is divided by the prism 22, so that two bundles of rays on two photocells 23 resp.

24 geworfen werden. Befindet sich nun die Luft innerhalb des geschlossenen Behälters 31 im Normalzustand, so zeigt die elektrische Ausgangsgröße der Photozelle 14 für jede einer halben Wellenlänge entsprechende Verschiebung des Schlittens 29 eine Sinderung um eine Sinusperiode. Für die Kryptonstrahlung der Lichtwelle 1 mit Wellenlänge 0,56795902 W beträgt die Anzahl der Änderungen, die auf 1 mm entfällt, daher 3540,07977. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wellenlänge durch Einstellung des Luftdrucks im Sinne einer Vereinfachung dieser Zahl geändert.24 to be thrown. The air is now inside the closed Container 31 in the normal state, it shows the electrical output of the photocell 14 for each displacement of the carriage 29 corresponding to half a wavelength a decrease of one sine period. For the krypton radiation of the light wave 1 with Wavelength 0.56795902 W is the number of changes that fall in 1 mm, hence 3540.07977. According to the present invention, the wavelength is adjusted by adjustment of barometric pressure has been changed to simplify this figure.

Soll beispielsweise die vorgegebene Temperatur 200 C betragen und sollen Teilstriche auf dem Gegenstand 28 mit einem Intervall von 1 mm gezogen werden, so wird die LängeL der Interferenz-Standard-Einheit 19 zu 86,6015 mm gewählt, so daß lediglich der Luftdruck wie die LängeL geregelt zu werden braucht, um stets sich überlappende Interferenzstreifen von fünf Spektrallinien der HG 198-Lampe 15 zu erhalten. Unter diesen Bedingungen sind die Ausgangsgrößen der Photozellen 23 und 24 gleich groß. If, for example, the specified temperature should be 200 C and graduation lines should be drawn on the object 28 with an interval of 1 mm, so the length L of the interference standard unit 19 is chosen to be 86.6015 mm, see above that only the air pressure as the lengthL to be regulated needs to always be yourself overlapping interference fringes of five spectral lines of the HG 198 lamp 15 obtain. Under these conditions, the outputs of the photocells 23 and 24 same size.

Wenn nun ein Unterschied in den Ausgangsgrößen der Photozellen 23 und 24 festgestellt wird so betätigt die Steuerschaltung 25 eine Druckregelvorrichtung 32, bis die Ausgangsströme der Photozellen 23 und 24 keinen Unterschied mehr zeigen. Der bewegliche Schlitten 29 wird durch eine Antriebsvorrichtung 34 in Abhängigkeit von einer Zählvorrichtung 33 weiterbewegt, die von der Photozelle 14 beaufschlagt wird und gleichzeitig auch entsprechend die Reißvorrichtung 26, 27 betätigt.If there is a difference in the output sizes of the photocells 23 and 24 is detected, the control circuit 25 operates a pressure regulating device 32 until the output currents of the photocells 23 and 24 no longer show any difference. The movable carriage 29 is dependent on a drive device 34 moved on by a counting device 33, which is acted upon by the photocell 14 is and at the same time also correspondingly the ripping device 26, 27 is actuated.

Tritt beispielsweise eine Änderung der Temperatur des mit der Teilung zu versehenden Gegenstandes ein, so ändert sich dementsprechend auch die LängeL der Interferenz-Standard-Einheit 19, was eine Verschiebung des Interferenzstreifensystems am Ausgang zur Folge hat. Wenn nun erfindungsgemäß der Luftdruck in dem Behälter so gesteuert wird, daß eine derartige Änderung des Interferenzstreifensystems wieder rückgängig gemacht wird, so wird über diese Luftdruckänderung gleichzeitig auch die Wellenlänge des für das erste, den Schlittenvorschub steuernden Interferometers verwendeten Monochromatlichts mit verändert, und zwar in gleicher Weise. For example, a change in temperature occurs with the division to be provided, the length L changes accordingly of the interference standard unit 19, which is a shift of the interference fringe system at the exit. If now, according to the invention, the air pressure in the container is controlled so that such a change in the fringe system again is reversed, this air pressure change is also carried out at the same time the wavelength of the interferometer controlling the carriage advance for the first used monochromatic light with changed, and in the same way.

Dies hat zur Folge, daß der Schlittenvorschub, den nunmehr veränderten Bedingungen angepaßt, ebenfalls verändert so erfolgt, daß die Teilstriche in einem entsprechenden veränderten Abstand aufgebracht werden, derart, daß sie für die vorgegebene Temperatur (beispielsweise 200 C) den gewünschten vorgegebenen Wert besitzen.This has the consequence that the carriage feed, the now changed Conditions adapted, also changed so that the tick marks in one corresponding changed distance are applied in such a way that they are for the predetermined Temperature (for example 200 C) have the desired predetermined value.

Da das Verhältnis der Änderung des Brechungsindex in Abhängigkeit von der Luftdruckänderung in den für die interferometrische Überwachung in Frage kommenden Wellenlängenbereichen von der Wellenlänge praktisch unabhängig ist, ist die erfindungsgemäße Anordnung nicht daran gebunden, daß bei den beiden verwendeten Interferometer Strahlung ein und derselben Wellenlänge verwendet wird, vielmehr kann für die beiden Interferometer auch verschiedene Strahlung verwendet werden, so beispielsweise für das erste Interferometer eine Kryptonlinie und für das zweite Interferometer eine Quecksilberlinie. As the ratio of the change in the refractive index as a function from the change in air pressure to those in question for interferometric monitoring coming wavelength ranges is practically independent of the wavelength the arrangement according to the invention is not bound to the fact that the two used Interferometer radiation of one and the same wavelength is used, rather different radiation can also be used for the two interferometers, for example a krypton line for the first interferometer and a krypton line for the second Interferometer a line of mercury.

Claims

Claims: 1. Optical-interferometric sub-device, at the object to be provided with the graduation and a reflector of the graduation interferometer mounted on a slide displaceable along a straight guide of a base plate is, while the other optical parts of the graduation interferometer and the scribing or ruler are arranged stationary on the base plate, and the carriage feed movement depending on a photoelectric provided at the output of the graduation interferometer Monitoring of the interference fringes is controlled, with the entire subdevice is housed in an airtight container, characterized in that that in the airtight container (31) an additional interferometer (17 to 24) is arranged, the one on the sliding carriage (29) in the Proximity of the one to be provided with the division Object (28) attached Interference standard unit (19), the two reflectors (35, 36) through a spacer (37) are held at a predetermined distance from each other and the spacer (37) made of a material with the same thermal expansion coefficient how the object to be provided with the division consists, and that by the output signal one at the output (21) of the second interferometer (17 to 24) arranged photoelectric Detector (23 to 25) for monitoring the position and order of the interference fringe system of the second interferometer a control device (32) for constant regulation of the Air pressure in the container (31) is actuated, such that the position and order of the Interference fringe system of the second interferometer during the entire division process is always constant.

2. Part device according to claim 1, characterized in that the Graduation interferometer (1 to 14) as Michelson or Fizeau interferometer and the second interferometer (17 to 24) is designed as a Fabry-Perot interferometer.

References considered: U.S. Patent No. 1455 795, 2527338; "Journal of the optical Society of Amonica", January 1957, p. 15 bis 22nd